Des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego School of Medicine, avec des collègues du Brésil et du Sénégal, ont décrit la première "preuve expérimentale directe» que la souche brésilienne du virus Zika peut effectivement causer des malformations congénitales graves. Les résultats sont publiés dans le numéro en ligne le 11 mai de la nature.
L'équipe, dirigée par Alysson R. Muotri, PhD, professeur agrégé à l'UC San Diego School of départements de médecine de pédiatrie et de médecine cellulaire et moléculaire, et co-auteur correspondant principal Patricia CB Beltrao-Braga, PhD, de l'Université de Sao Paulo, a mené des études dans des modèles de souris, des cellules souches humaines et organites cérébrales - cerveaux miniatures cultivés in vitro.
"La hausse des taux d'infection du virus Zika dans des endroits comme le Brésil, avec une augmentation correspondante dans les cas de microcéphalie, ont puissamment suggéré une association, mais jusqu'à présent des preuves tangibles a fait défaut", a déclaré Muotri. "Nos résultats fournissent une preuve expérimentale directe que la souche du virus Zika brésilienne provoque des malformations congénitales graves - et que l'effet négatif sur la santé complète, même au-delà microcéphalie, ne sont pas encore entièrement compris."
Muotri a déclaré que le modèle mis au point pour déterminer et de cause à effet Zika fournit un nouvel outil pour évaluer l'efficacité des thérapies potentielles pour contrer le virus pendant le neurodéveloppement humain.
"Notre plate-forme peut maintenant être utilisée pour comprendre ce qui est unique sur le virus Zika brésilien et de tester des médicaments pour prévenir les problèmes neurologiques associés à l'infection», at-il dit. "De plus, nous avons maintenant un modèle animal robuste qui sera utile lors de la validation des vaccins potentiels contre le virus."
Le virus Zika est pas nouveau. Il a été décrit pour la première en 1947 chez des singes rhésus en Ouganda, mais les chercheurs disent que les lignées jumeaux de Zika - africains et asiatiques - ne provoquent des infections significatives chez l' homme jusqu'en 2007, lorsque la souche asiatique, porté par les moustiques Aedes aegypti, a provoqué une épidémie sur l'île du Pacifique de Yap. D'autres foyers sont apparus en Nouvelle-Calédonie et la Polynésie française 2013-2015.
En 2013, la lignée asiatique de Zika atteint le Brésil et par la suite d'autres pays d'Amérique centrale et du Sud. Au Brésil, le virus a suscité l'attention et de préoccupation internationale, les infections de femmes enceintes de façon alarmante liées à des malformations congénitales, y compris microcéphalie (une tête trop petit et cerveau) chez les nouveau-nés et d'autres maladies neurologiques graves, telles que le syndrome de Guillain-Barré.
Dans le document Nature, les auteurs ont utilisé des modèles de souris pour suivre les infections virales brésiliennes à des malformations congénitales. "Ceci est le premier modèle animal pour documenter des anomalies congénitales Zika-induites. Il montre que le virus peut traverser la membrane placentaire et infecter le fœtus», a déclaré Muotri. Comme les humains, les souriceaux nouveau-nés infectés par leur mère avec la souche du virus Zika brésilien affichés plus petits que la normale têtes et la croissance du corps rabougris. Tissus et analyses génétiques ont révélé d'autres anomalies, y compris des problèmes oculaires et la mort des cellules en cours.
"Les données chez la souris suggèrent également que la microcéphalie est seulement la pointe de l'iceberg. Les animaux ont un arrêt de croissance extensive intra-utérine, ce qui signifie essentiellement mauvais développement du fœtus dans l'utérus. Médias couvrant l'histoire Zika ont mis l'accent sur les bébés touchés avec de petites têtes parce que ces images sont profondément dramatique, mais l'impact sur la santé réelle est susceptible d'être plus répandue et dévastatrice ".
Il est intéressant de noter que les modèles Muotri pas tous les souris testées ont montré un effet causal lorsqu'ils sont infectés par le virus zika. Dans au moins une souche de souris, le virus Zika brésilien ne pouvait pas traverser le placenta de la mère pour infecter ses chiots à naître. Muotri a déclaré que le résultat suggère que chez la souris - et les humains - certaines personnes peuvent être plus sensibles à l'infection que d'autres, peut-être due à des différences génétiques ou variant robustesse de la réponse du système immunitaire.
Les chercheurs ont également mené des études utilisant des cellules souches pluripotentes humaines pour produire des cellules souches corticales qui seraient normalement différencier en neurones formant le cortex cérébral du cerveau ou de la couche extérieure pliée. L'infection de ces cellules progénitrices corticales par la souche virale brésilienne a entraîné une augmentation mort des cellules progénitrices.Les effets du virus africain ne sont pas aussi prononcée, ce qui indique que les mutations des souches du virus du Brésil ont fait plus agressive dans les cellules humaines.
Enfin, les chercheurs ont exposé organites humains du cerveau - bourgeons en trois dimensions des cellules créées à partir de cellules souches pluripotentes qui représentent structurellement des organes spécifiques en petites lettres - au virus Zika. Ils ont noté que l'infection a entraîné dans des zones réduites de croissance dans les organites et perturbé les couches corticales. Encore une fois, le virus du Brésil a eu un impact plus dramatique sur les malformations corticales dans ces organites humaines.
Muotri dit ils ont testé le virus Zika brésilien en organites dérivés de chimpanzés pour évaluer sa capacité d'adaptation par rapport à la souche africaine. "Le virus brésilien a un faible taux de réplication du chimpanzé organoide par rapport au virus de l'Afrique", a déclaré Muotri, "ce qui suggère que la souche brésilienne a, en quelque sorte, adapté à l'homme. Nous étudions comment les différences génétiques pourraient causer cette différence."
